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中国耐火材料工业发展现状及发展前景

  耐火材料属无机非金属材料,产品广泛应用于钢铁、有色、水泥、玻璃、陶瓷、化工、机械、电力等国民经济各领域的高温工业生产过程中,是保证上述产业生产运行和技术发展必不可少的支撑材料。在高温工业的发展中起着不可替代的重要作用。

  2000年以来,是我国耐火材料工业发展速度最快的一个阶段,在钢铁、有色、水泥和玻璃等高温工业高速发展的强力拉动下,耐火材料工业实现了产销两旺,效益增长,产品结构调整效果显著,市场竞争力明显增强,到目前为止已成为世界耐火材料的生产和出口大国。

  根据国家统计局统计,2001~2013年耐火原料及制品产量稳步增长,其中十五末比2001年增长112.67%;十一五末比十五末增长217.29%;2013年是2001年的8.34倍。2001~2013年我国耐火原料及制品生产量走势见图1。

  2013年,全国耐火材料产量2928.25万吨,同比增长3.88%。其中,致密定型耐火制品1730.71万吨,同比增长5.93%;保温隔热耐火制品55.73万吨,同比降低2.67%;不定形耐火制品1141.81万吨,同比增长1.24%。主要品种产量见图2。

  从产业区域分布情况看,主要集中在河南、辽宁和山东三省,2013年三省耐火材料产量占全国耐材总量的78.94%。经过十年多的努力,河南、山东发展成铝硅系耐火材料的主产区,辽宁为镁质耐火材料的生产基地。

  近年来,我国耐火材料进口量仅占国内耐火材料需求总量的0.1%左右,足以说明我国耐火材料产品无论是数量、品种还是质量等方面,基本能够满足国内高温工业生产和技术发展的需要。

  我国耐火原料资源丰富。几十年来,在耐火原料精选、提纯、均化、合成、改性、高温煅烧、扩大品种和提高质量等方面取得了显著成效。目前,全国可生产各种耐火原料十几类百余种,产量高达3000多万吨,基本满足了耐火材料生产和技术发展的需要。

  上个世纪80年代初,以天然菱镁矿为原料,采用二步煅烧工艺生产出MgO≥95%的中档镁砂。在此基础上,采用矿石浮选工艺,高温重油坚窑煅烧生产出MgO≥98%的高纯镁砂,并迅速应用于工业生产。这是镁质耐火原料品位提升的重大突破。到目前为止,镁质耐火原料已形成了不同品级的产品序列,不但满足国内耐火材料的生产需要,同时每年出口100多万吨。图4为2006-2013年镁砂出口量。

  近年来,烧结镁砂、电熔镁砂和轻烧镁产量合计均在1000万吨左右,矿石的年消耗量2000万吨以上。图5-7为2006-2013年烧结镁砂、电熔镁砂和轻烧镁的年产量及增幅。

  铝硅质耐火原料主要是高铝矾土熟料和硬质粘土熟料(焦宝石),其中高铝矾土熟料需求量较大。图8为2008-2013年耐火粘土出口量及增幅。按耐火制品产量及出口量计算得出高铝矾土熟料和铝土矿消耗量,如图9所示。

  铝硅系耐火原料品种较多,除高铝矾土和硬质粘土熟料外,电熔刚玉、烧结刚玉、碳化硅、轻质耐火原料及各种合成耐火原料等也发展很快。近年来,随着市场需求的不断增加,产能也不断扩大。

  2000年以来,耐火材料工业紧随钢铁、水泥、有色和玻璃等下游行业快速发展和优化升级的步伐,围绕高温工业关键环节对耐材的需求,通过产品结构调整和新产品开发,保证了下游行业生产运行和技术发展的需要。

  针对冶金、水泥、玻璃等下游行业对耐材的新要求,各优势企业与科研机构合作,开发出了性能优异、质量稳定、节能环保的新产品,如Si-SiC-棕刚玉高炉陶瓷杯、氮化硅结合碳化硅铝电解槽、高效连铸用不烘烤薄壁长水口、金属-氮化物结合滑板等。这些产品在下游企业广泛应用,取得了很好的使用效果。

  同时各企业积极推动耐材无铬化技术,开发出AOD炉用镁钙系列产品、水泥窑用镁铝尖晶石、镁铁尖晶石系列产品,RH炉用无铬材料等,目前水泥窑用耐材无铬化已完成近50%,70%左右的AOD炉已用镁钙砖代替镁铬砖,为环境保护和下游产品无铬化提供技术支持。

  随着耐火材料工业的快速发展,重点耐材企业的装备不断提升,自动化水平逐渐提高。优势企业先后购进日本、德国全自动液压机、机械手、混砂机等先进设备。同时,国内福州海源、山东桑德机械、辽锻等设备制造企业研制生产的液压成型设备、电动螺旋压砖机等,在各耐火材料企业也取得了广泛应用。

  在耐材企业的装备水平上了一个新台阶的同时,生产自动化程度提高,人工成本降低,产品质量稳定性也有了很大提高。

  近几年,河南、山西在节能减排和环保治理中,在先后拆除落后燃煤倒烟窑的同时,新建了一批先进的隧道窑和梭式窑,提高了耐材生产企业的热工装备整体水平。

  随着国内市场经济的逐步完善,生产企业的市场意识和自主研发能力明显增强。十一五以来耐材行业联合重组步伐明显加快,跨省市的联合重组取得了突破性进展。国内耐材企业通过自身发展和联合重组等方式扩大企业规模,逐步形成了一批具有较强竞争力的大型耐材企业。目前,企业跨区域联合重组的势头仍在继续。

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